COMUNICACIONES INALAMBRICAS REDES AD HOC Integrantes: Jenny Bonilla C. Erika Caizaluisa C. Jorge Caizaluisa P.

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COMUNICACIONES INALAMBRICASProyecto Nº3R E D E
S A D H O C
Integrantes Grupo Nº2 Jenny Bonilla C.Erika
Caizaluisa C.Jorge Caizaluisa P. Juan D
Carrasco C.Gabriela Cepeda O.
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INTRODUCCIÓN Y DEFINICIÓN

• El concepto de Internet, fue introducido con
  ARPANET en 1969. El proyecto de paquetes de Radio
  DARPA que inicio por los 70s ayudó a establecer
  la noción de interconexión de una red Ad Hoc
  inalámbrica, es una tecnología que permite
  establecer la conexión inalámbrica en ambientes
  donde no existe infraestructura cableada o
  celular ,o si la infraestructura, no es adecuada
  o rentable.

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RED AD HOC

• Es una red establecida para un servicio especial,
  a menudo improvisada, personalizada según la
  aplicación. Una red ad hoc típica se instala por
  un período del tiempo limitado. Por ejemplo para
  enviar un flujo video ,averiguar si el fuego ha
  comenzado en un bosque establecer una
  videoconferencia.
• Los protocolos ad hoc deben autoconfigurarse para
  adaptarse a los cambios del ambiente, del tráfico
  y de la misión surge de estas características
  una arquitectura de red flexible, maleable pero a
  la robusta y formidable.

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EVOLUCIÓN INALÁMBRICA

• Nació con la necesidad las personas de
  comunicarse mientras estaban en movimiento,
  alejadas de un enchufe de teléfono o Internet.
• 1ª Etapa.-El Internet emergente se basa en la
  localización de servicios.
• 2da Etapa.-Basada en la tecnología de LAN
  inalámbrica (IEEE 802.11) y por los servicios
  celulares de datos (GPRS, 1xRTT y UMTS).
• 3ra Etapa.-Llamada " Interconexión Ad hoc.
  Creadas para ofrecer Telefonía móvil y acceso al
  Internet. Su meta principal era establecer
  comunicaciones para aplicaciones especializadas,
  personalizadas, improvisadas en áreas donde no
  hay infraestructura preexistente, o la
  infraestructura ha fallado o no satisface las
  necesidades actuales

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CARACTERISTICAS DE LAS REDES AD HOC

• Movilidad.-Los nodos son fácilmente reubicados
  y/o movidos.
• Múltiples saltos.- El camino de origen hacia el
  destino atraviesa varios nodos.
• Una misma organización.- la red tiene parámetros
  propios de configuración direccionamiento,
  ruteo, clustering, posición, identificación,
  control de mando, etc.
• Conservación de la energía.- diseño de protocolos
  eficientes debido a que no tienen capacidad de
  generar energía que ellos necesitan.
• Escalabilidad.- La red ad hoc puede crecer y
  tener varios miles de nodos (sensores, despliegue
  del campo de batalla, mallas urbanas de
  vehículos, etc) .

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CARACTERISTICAS DE LAS REDES AD HOC

• Seguridad.-En las redes inalámbricas los desafíos
  en cuanto a la seguridad son arduos. Debido a la
  habilidad de los intrusos de escuchar al canal
  bloqueándolo y engañando. Dichas redes son más
  vulnerables de ataques a comparación de las de
  infraestructura. Se presentan ataques activos y
  pasivos.
• Vehículos autónomos sin tripulación.- sus
  componentes robóticos no son tripulados, los
  nodos en una red genérica son capaces de realizar
  gestión de red autónoma.
• Conexión a Internet.- tiene gran mérito la
  extensión de redes inalámbricas de
  infraestructura y complementar a las redes ad
  hoc. Estás conexiones van en aumento debido a su
  importancia y a la evolución en aplicaciones
  comerciales.

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REDES INALAMBRICAS TAXONOMAS

• Muchas investigaciones ven a la red inalámbrica
  ad hoc como un subconjunto especial de redes
  inalámbricas. La tecnología de radio ad hoc y la
  mayoría de la tecnología de MAC se manejará por
  los avances en la infraestructura de la red
  inalámbrica.
• Lo importante en la red ad hoc lo cual da una
  pauta a el punto anterior se basa en las áreas
  que tienen los protocolos de red y transporte
  (ruteo , el multicast, TCP ad hoc y
  funcionamiento).
• Redes de sensores a su vez es un subconjunto
  de redes ad hoc.

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APLICACIONES DE REDES AD HOC

• Las tecnologías en las redes ad hoc
  desde el punto de vista comercia, se han
  materializado más lento, la razón del progreso y
  despliegue de aplicaciones es que dichas
  aplicaciones no fueron dirigidas hacia grandes
  grupos de usuarios.
• EL CAMPO DE BATALLA
• Agentes autónomos, como
• UAVs (vehículos aéreos sin tripulación)
• UGVs (vehículos terrestres sin tripulación),
  
• Utilizados para operaciones militares de
  inteligencia, vigilancia, ataques, represión de
  enemigos antiaéreos, búsqueda y rescate. Algunos
  equipos serán aéreos, otros terrestres,
  marítimos, y posiblemente bases submarinas. En
  particular, las futuras misiones navales en mar o
  playa requerirán efectividad y utilización
  inteligente del tiempo real de información y
  datos censados para accesos a situaciones no
  predecibles.

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CAMPO DE BATALLA

Figura 1.1. Internet en el cielo arquitectura
diseñada como parte de la ONR soportada por el
proyecto Minuteman de la UCLA
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CAMPO DE BATALLA

• La figura ilustra como varían los dominios de
  responsabilidad a diferentes niveles de la
  jerarquía.
• Grupos de UAVs operando a bajas altitudes (1k
  20k pies)
• realizan misiones de combate con un enfoque
  sobre tarjetas de identificación, soportes de
  combate y cierran en el despliegue del arma.
• Grupos de altura media (20k 50k pies)
• podrían ejecutar adquisición de conocimientos,
  por ejemplo, vigilado, y reconocimiento de
  misiones detectando objetos de interés,
  ejecutando sensores de fusión/integración
  coordinando vehículos desarrollados de baja
  altitud y soporte armado de medio rango.
• Grupos de gran altura (50k 80k pies)
• proveen la conectividad de los anteriores.

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MALLAS URBANAS Y DE CAMPUS UN CASO OPORTUNO PARA
LA GESTIÓN DE REDES AD HOC.

• Dos campos de aplicación en los cuales se
  pueden explotar las capacidades de las redes Ad
  hoc son
• Comunicaciones vehiculares en ambientes urbanos,
  no solo para comunicaciones telefónicas sino
  también para aplicaciones como el monitoreo de
  los componentes mecánicos del vehículo, conexión
  del auricular para el celular, a mas que podría
  posibilitar la comunicación con otros vehículos
  en la carretera. Otras aplicaciones podrían ser
  mensajes del estado de la carretera, navegación
  coordinada, juegos en red y otras interacciones
  uno a uno.

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MALLAS URBANAS Y DE CAMPUS UN CASO OPORTUNO PARA
LA GESTIÓN DE REDES AD HOC.

• En este caso las redes Ad hoc pueden aliviar
  la sobrecarga que actualmente tiene las redes
  alambricas a mas que pueden ofrecer en casos de
  emergencia un respaldo en caso de que dicha red
  alambrica colapse o falle.
• En estas aplicaciones se podrían usar
  tecnologías PAN, así como la celular, las cuales
  en conjunto son un buen ejemplo de una red
  híbrida inalámbrica destinada a ahorro de costos,
  mejoras en el performance y un aumento de la
  resistencia del sistema a fallas.
•  
• Estas tecnología necesitan una buena
  infraestructura de radio así como también altas
  capacidades de movilidad, por esto se usan
  tecnologías nuevas las cuales pueden trabajar
  eficientemente en ambientes extremos,
  garantizando con esto un flexible manejo de los
  recursos y confiabilidad

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REDES NÓMADAS DENTRO DE UN CAMPUS

• Entendiendo por Campus a un lugar donde las
  personas se congregan para realizar actividades
  sociales y culturales, un ejemplo de esto son los
  Parques de diversiones, Centros comerciales,
  campus industriales, etc. Actualmente access
  point de tecnologías LAN inalámbricas dan acceso
  nomadico al Internet a varios equipos portátiles,
  sin embargo no todas las áreas del campus son
  cubiertas para se usan otros dispositivos con
  tecnologías como GPRS, 1xRTT, 3G. Por esto un
  Campus es el ambiente ideal para el surgimiento
  de nuevas tecnologías.
• Estas redes serian muy útiles por ejemplo en un
  Campus Universitario donde los estudiantes pueden
  formar pequeños grupos de trabajo para
  intercambiar archivos y compartir presentaciones.
•  
• Por esto las redes Ad hoc podrían convertirse
  en una buena alternativa en cuanto a costo para
  extender la cobertura de los access point.

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RETOS DE DISEÑO INTERACCIÓN DE LA CAPA CRUSADA

• RETOS DE DISEÑO
• Por lo mencionado anteriormente, las redes
  Ad hoc presentan mas problemas con respecto a las
  convencionales redes alambricas, por lo que es
  necesario especificar ciertas normas para que
  este tipo de redes funcione adeacudamente.
• INTERACCIÓN DE LA CAPA CRUSADA
• Uno de los aspectos mas importantes a tomarse
  en cuenta al diseñar una red es el
  establecimiento de protocolos, en el caso de las
  Ad hoc lo primordial es definir protocolos de red
  para radio y las aplicaciones para los protocolos
  de red, esto debido al extremo rango de variación
  de los parámetros del sistema, por los que los
  protocolos para capa MAC, encaminamiento y
  aplicaciones deben ser diseñados conjuntamente
  para que estos sean adaptivos.

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MOVILIDAD Y ESCALAMIENTO

• Movilidad y reconfiguración es lo que distingue
  redes Ad hoc de otras redes.
• El problema que se desea resolver en redes ad hoc
  con el escalamiento es el hecho de poseer miles
  de nodos que se mueven a varias velocidades, en
  varias direcciones sobre un terreno heterogéneo
• Combinando movilidad y escalamiento es posible
  encontrar una ruta de solución funcional en ad
  hoc.

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Ejemplo Equipo de comunicaciones entre Agentes
Aerotransportados usando LANMAR.

• LANMAR es un protocolo escalable para rutas
  largas móviles y siempre es combinado con un
  algoritmo de enrutamiento local, ejem Fisheye
  State Routing (FSR)
• LANMAR asume que la red está agrupada dentro de
  las subredes lógicas en las cuales los miembros
  tienen intereses comunes y probablemente están
  moviéndose como un grupo lógico .
• Cada grupo lógico tiene un nodo servidor como
  punto de referencia.
• Los grupos lógicos son eficientemente reflejados
  en los esquemas de direcciones.

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IMPLEMENTACION DE LANMAR.

• Cuando un nodo necesita transmitir un paquete a
  un destino que está dentro de su alcance en
  Fisheye, obtiene una información exacta de ruteo
  desde las tablas de rutamiento.
• El paquete será enrutado hacia los puntos de
  referencia correspondientes al destino lógico de
  la subred, y es leído desde el campo de
  direccionamiento lógico en la dirección MANET.
• Cuando el paquete llega al alcance del destino,
  este puede enrutarlo directamente sin haber ido
  por el punto de referencia.

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TESTBED EVALUACIÓN DE PROTOCOLOS EN REDES AD HOC

• WHYNET es un testbed de redes inalámbricas que
  puede ser usado para evaluar el impacto del
  surgimiento de tecnologías que van definir las
  comunicaciones móviles inalámbricas en la próxima
  década
• Su objetivo primario es proporcionar estudios en
  cada capa de una pila de protocolos desde
  dispositivos físicos que transportan protocolos y
  evaluar el impacto de su tecnología sobre
  aplicaciones del nivel de desempeño, usando
  escalabilidad y situaciones prácticas de
  operatividad.
• WHYNET usará un distribuidor-geográfico, un
  testbed híbrido de redes que combina el realismo
  de las pruebas físicas con la escalabilidad de
  simulaciones multi-modo.
• La primera entrega de WHYNET será un set de
  herramientas y metodologías de evaluación, un set
  de estudios que demuestren la conveniencia del
  surgimiento de tecnologías de red, y un depósito
  de escenarios, medidas, y modelos de redes.